русский православный историк Церкви, филолог и востоковед. член-корреспондент Императорской Академии наук. Происходит из старинного рода духовенства Тверской епархии. Его предки на протяжении нескольких поколений служили в селе Савцыно Кашинского уезда и носили фамилию Савцынских, а потом получили фамилию Болотовых. Василий Васильевич был сыном диакона Троицкого собора в Осташкове Василия Тимофеевича Болотова.
По окончании Осташковского духовного училища в 1869 году Василий Васильевич поступил в Тверскую духовную семинарию, а в 1875-м — в Санкт-Петербургскую духовную академию. В 1879 году защитил магистерскую диссертацию «Учение Оригена о Святой Троице».
Владел древними классическими языками (еврейским, сирийским, арабским и др.) и рядом европейских языков; изучил коптский, армянский, грузинский и персидский языки. В общей сложности знал свыше 20 языков.Был профессором древней церковной истории в Санкт-Петербургской духовной академии. С 1893 года — член-корреспондент Императорской академии наук, а в 1896 году получил учёную степень доктора церковной истории.
В 1898 году Болотов принимал участие в деле присоединения сиро-халдейских несториан к Православию, для этой цели перевёл на сирийский язык ряд необходимых вероисповедных формул; в 1900 году Болотов был назначен делегатом в особую комиссию при астрономическом обществе для согласования Православного календаря с западно-европейским. После его смерти эту работу продолжил Дмитрий Голубинский.
Автор сочинений по сравнительному языкознанию (изучил свыше 20 древних и новых языков); «Лекции по истории древней церкви» (выпуск 1-4, 1907-1918). В последнем сочинении критически проанализировал "Патрологию" Ж.П. Миня и пришел к выводу, что этот труд не оригинальных авторов, а просто удобное переиздание фолиантов бенедектинцев (которые уже провели ревизию древних рукописей).